Ondes et signaux - 2de
Les circuits électriques
Exercice 1 : Tournevis testeur, calcul de tension dans un circuit en série
Le tournevis testeur est utilisé pour vérifier que les contacts électriques dans une habitation sont sous tension.
Il est constitué d’une résistance élevée \(R_T = 3000 kΩ\) et d’une lampe contenue dans le manche du tournevis.
Lorsque l’électricien de résistance \(R = 2,300 kΩ\) appuie sur le bout du tournevis , il ferme le circuit, le courant retourne au compteur par la terre et la lampe s’allume.
Ici, le circuit est alimenté par un génerateur \(G\) de tension \(U_G = 230,0 V\) et est traversé par un courant d'intensité \(I = 76,39 µA\)
Remarque : Même si l’électricien ne ressent rien, il est bien traversé par un courant électrique.
Ce courant étant très inférieur au seuil de perception (\(0,5mA\)), il est inoffensif.
Dans tout l'exercice, on utilisera les valeurs exactes pour faire les calculs, qu'on arrondira au dernier moment.
On donnera le résultat avec 4 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 4 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 4 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 2 : Caractéristiques d'un dipôle, application de la loi d'Ohm
Des élèves mesurent l’intensité \(I\) du courant traversant une résistance pour différentes valeurs de la
tension \(U\) appliquée à ses bornes.
Les valeurs mesurées figurent dans le tableau ci-dessous :
| I (en mA) | \(1\mbox{,}00\) | \(4\mbox{,}50\) | \(6\mbox{,}00\) | \(7\mbox{,}50\) |
|---|---|---|---|---|
| U (en V) | \(6\mbox{,}80 \times 10^{-1}\) | \(2\mbox{,}89\) | \(4\mbox{,}16\) | \(5\mbox{,}20\) |
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
La résistance est branchée à un générateur de tension \(1\mbox{,}10 \times 10^{1}\:\text{V}\).
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Une seconde résistance \(R_2 = 330\:\text{Ω}\) est branchée en série dans le circuit.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 3 : Calculer des tensions et des courants dans un montage en dérivation
Le circuit ci-dessous comporte un générateur de tension \(U_G\) = \(12\mbox{,}0\:\text{V}\) ainsi que deux résistances \(R_1 = 320\:\text{Ω}\) et \(R_2 = 1\mbox{,}20\:\text{Ω}\)
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
Exercice 4 : Tournevis testeur, calcul de tension dans un circuit en série
Le tournevis testeur est utilisé pour vérifier que les contacts électriques dans une habitation sont sous tension.
Il est constitué d’une résistance élevée \(R_T = 3400 kΩ\) et d’une lampe contenue dans le manche du tournevis.
Lorsque l’électricien de résistance \(R = 2,200 kΩ\) appuie sur le bout du tournevis , il ferme le circuit, le courant retourne au compteur par la terre et la lampe s’allume.
Ici, le circuit est alimenté par un génerateur \(G\) de tension \(U_G = 230,0 V\) et est traversé par un courant d'intensité \(I = 67,19 µA\)
Remarque : Même si l’électricien ne ressent rien, il est bien traversé par un courant électrique.
Ce courant étant très inférieur au seuil de perception (\(0,5mA\)), il est inoffensif.
Dans tout l'exercice, on utilisera les valeurs exactes pour faire les calculs, qu'on arrondira au dernier moment.
On donnera le résultat avec 4 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 4 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 4 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 5 : Caractéristiques d'un dipôle, application de la loi d'Ohm
Des élèves mesurent l’intensité \(I\) du courant traversant une résistance pour différentes valeurs de la
tension \(U\) appliquée à ses bornes.
Les valeurs mesurées figurent dans le tableau ci-dessous :
| I (en mA) | \(2\mbox{,}00\) | \(2\mbox{,}50\) | \(4\mbox{,}00\) | \(5\mbox{,}00\) | \(6\mbox{,}50\) |
|---|---|---|---|---|---|
| U (en V) | \(2\mbox{,}05\) | \(2\mbox{,}54\) | \(3\mbox{,}76\) | \(4\mbox{,}99\) | \(6\mbox{,}61\) |
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
La résistance est branchée à un générateur de tension \(1\mbox{,}00 \times 10^{1}\:\text{V}\).
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Une seconde résistance \(R_2 = 360\:\text{Ω}\) est branchée en série dans le circuit.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.